Effect of shear strain on band structure and electronic properties of phosphorene
采用从头算方法研究了剪切应变对二维磷烯的能带结构和电子性质的影响。我们进行了DFT计算，以确定剪切应力作为剪切应变的函数，并发现单层磷烯在扶手椅和锯齿方向的剪切应变分别为30%和35%时具有极限强度，并且还发现单层在两个方向上施加剪切应变时在z方向上延伸。此外，我们推导出的能带结构的磷烯沿两个方向的剪切应变下，并已表明，磷烯的带隙沿两个方向减少，磷烯显示半金属性质施加在两个方向上的剪切应变的幅度为30%。磷烯的电导率估计沿Z字形和扶手椅方向的有效质量，它示出的电导率是高得多沿扶手椅方向，并且随着剪切应变的增加，电导率增加沿扶手椅，直到极限强度，和Z字形方向。
2015-12-16 cond-mat.mtrl-sci
Large Electronic Anisotropy and Enhanced Chemical Activity of Highly Rippled Phosphorene
利用第一性原理计算研究了大压应变下磷烯分子的电子结构和化学活性。结果发现磷烯是非常可弯曲的，使住宿的波纹与大曲率。这种高度波纹化的磷烯在电子性质上表现出很强的各向异性。对于沿扶手椅方向的波纹，当压缩应变达到-20%时，带隙从0.84 eV变化到0.51 eV，并且进一步压缩没有显示出显著的影响，对于沿Z字形方向的波纹，发生半导体到金属的转变。在波纹磷烯，局部电子特性，如调制带隙和前线轨道的排列，被发现是高度空间依赖性，这可能是用于调制的注入和限制的光学和光伏应用的载流子。物理吸附的NO分子与波纹磷烯在不同的压缩应变下的相互作用的检查表明，磷烯的化学活性显着增强的波纹的顶部和底部的峰值，由增强的吸附和电荷转移它们之间表示。所有这些特征都可以归因于曲率的影响，曲率改变了波纹峰处原子之间的轨道耦合。
2016-10-25 cond-mat.mtrl-sci
Stable Aqueous Dispersions of Optically and Electronically Active Phosphorene
理解和利用磷烯的显著光学和电子特性需要避免化学降解的大规模生产方法。虽然已经开发了基于溶液的策略用于黑磷的可扩展剥离，但是这些技术迄今为止采用无水有机溶剂以努力使对已知氧化剂的暴露最小化，但是以有限的剥离产率和薄片尺寸分布为代价。在这里，我们提出了一种替代的磷烯生产方法的基础上，表面活性剂辅助剥离和后处理的黑磷在脱氧水中。从全面的显微镜和光谱分析，这种方法被证明是产生磷烯分散体是稳定的，高度集中的，和微机械剥离磷烯的结构和化学。由于该方法的高剥离效率，所得磷烯薄片比无水有机溶剂分散体更薄，从而允许观察到低至单层极限的层依赖性光致发光。此外，为了证明在溶液处理之后电子性质的保持，在具有高驱动电流和电流调制比的场效应晶体管中采用水性剥离的磷烯薄片。总的来说，这种方法能够分离和大规模生产少层磷烯，这将加速正在进行的努力，以实现各种基于磷烯的应用。
2016-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Chemical scissors cut phosphorene nanostructures and their novel electronic properties
磷烯是近年来合成的一种具有二维褶皱蜂窝结构的磷化合物，具有良好的纳米电子学应用前景。在这项工作中，我们报告了我们的研究结果的化学剪刀效应磷烯，使用第一性原理密度泛函理论方法。研究发现，H、F、Cl和OH等基团能有效地剪切磷烯。磷链和纳米带可以使用不同的表面覆盖的化学物种获得。这些物种的光致发光效应是由于它们与P原子形成了强的化学键。诸如O、S和Se的物质由于缺乏与P的强结合而不能切割磷烯纳米结构。所产生的P链的电子结构计算显示饱和链是绝缘体，而原始链在X处展示出狄拉克点，费米速度为8* 10 E5 m/s。所得到的锯齿形磷烯纳米带显示出金属或半导体行为，这取决于边缘P原子的处理。
2014-05-06 cond-mat.mtrl-sci
Out-of-plane structural flexibility of phosphorene
磷烯最近被重新发现，确立了自己作为一个最有前途的二维V族元素单分子膜直接带隙，高载流子迁移率，和各向异性的电子性能。本文采用分子动力学模拟和密度泛函理论计算相结合的方法，研究了磷烯的屈曲及其对电子性质的影响.我们发现磷烯在扶手椅方向上表现出优越的面外结构柔性，这使得可以形成大曲率屈曲，而在锯齿方向上的屈曲将破坏其结构完整性。半导体和直接带隙的性质被保留与屈曲沿扶手椅方向;带隙减小，并转变为一个间接带隙与屈曲沿Z字形方向。沿着扶手椅方向的结构柔性和电子鲁棒性有助于制造具有复杂形状的器件，例如折叠的磷烯和磷烯纳米卷，从而为磷烯在柔性电子和光电子学中的应用提供了新的可能性。
2015-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Bending as a control knob for the electronic and optical properties of phosphorene nanoribbons
我们已经评估了机械弯曲作为一个强大的控制工具的磷烯纳米带的电子结构和光学性质。我们在工作中使用最先进的密度泛函近似。最近开发的元广义梯度近似（meta-GGA）mASK [Phys.Rev.Mater. \textbf{5}，063803（2021）]功能性地确立了该方法作为筛选的杂合HSE 06的有用替代物，用于磷烯纳米带的更好带隙。我们提出了一个详细的和新颖的分析，解释弯曲磷烯纳米带的光吸收使用GW-Bethe-Salpeter近似（GW-BSE）。我们证明了未占据的间隙状态的重要作用，并得出结论，在扶手椅型纳米带弯曲引入的间隙状态可以显着影响低能激子的性质，并增加了一些有用的机会，作为光电子器件的应用。
2021-12-07 cond-mat.mtrl-sci
Black phosphorene tune electronic properties via directional C-doped
通过替代式碳掺杂，研究了黑磷烯的结构、电子、输运等性质的调谐。我们采用密度泛函理论（DFT）计算结合非平衡格林函数（NEGF）的系统建模。我们的研究结果表明，取代的C掺杂磷烯是能量有利的，并由放热过程。我们还发现，C掺杂诱导的电性能的变化，如一个超导体到金属的转变为最低浓度和锯齿形的C线。此外，对于扶手椅C线和最高浓度的半导体特性保持，同时观察到带隙性质的直接到间接的转变。最后，我们发现，存在的依赖性的电子输运与方向性的C掺杂配置，并通过施加的栅极电压控制本地电流概率的可能性。碳掺杂磷烯的研究结果表明，在二维平台上，方向对电导起作用。
2019-11-28 cond-mat.mtrl-sci
Photocatalytic Activity of Phosphorene Derivatives: Coverage, Electronic, Optical and Excitonic properties
在二维无金属光催化剂的背景下，我们研究了磷烯衍生物的电子，光学和激子性质的第一性原理方法。虽然二维磷烯不催化完全的水裂解反应，但O、S和N覆盖率大大改善了这种情况，并且在某些覆盖率下易于催化完全反应。我们发现，对于所有这些掺杂剂，0.25 - 0.5 ML覆盖率是更稳定的，并且不引入midgap缺陷态和复合系统保持半导体以及适当对齐的价带和导带。此外，在可见光激发下，在这些复合系统中的光学吸收保持非常高的10 $^5$ cm $^{-1}$，并且磷烯的基本光学各向异性保持完整。我们还研究了通过双层磷烯与氧覆盖层的层厚度的影响。最后，我们研究了这些复合材料中的激子性质，有利于这两个氧化还原反应。目前的研究结果将开辟新的途径，以利用这些无金属磷烯衍生物对它的杰出潜力，在电子显微镜。
2018-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring electronic properties of multilayer phosphorene by siliconization
控制二维（2d）材料的电子性质的厚度依赖性是其大规模应用的主要目标之一。在这里，采用第一性原理计算方法，我们预测，硅与多层磷烯（2d-P）的相互作用，可以导致形成高度稳定的2d-SiP和2d-SiP $_2$化合物与弱层间相互作用。我们的分析表明，这些系统是半导体的带隙能量，可以通过改变厚度和堆叠顺序。具体地，磷烯的硅化允许设计具有比2d-P中的电子性质显著更弱的厚度依赖性的2d-SiP $_x$材料，并且开发用于它们的定制的方法。我们还揭示了2d-SiP $_x$的电子性质的空间依赖性，突出不同层的有效带隙的差异。特别是，我们的研究结果表明，在多层二维系统的中心层确定整体的电子性能，而最外层的作用是明显较小。
2017-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Eliminating edge electronic and phonon states of phosphorene nanoribbon by unique edge reconstruction
边缘终止在确定2D材料的性质中起着至关重要的作用。通过从头算模拟，揭示了双层磷烯的最低能量U边[ZZ（U）]重构。这样的重建减少了60%的边缘能量相比，原始的，几乎没有能量障碍，这意味着它应该是在现实中的主导边缘。具有这种重构的磷烯纳米颗粒的电子能带结构类似于本征2D层的电子能带结构，表现出几乎无边的能带特性。尽管ZZ（U）改变了磷烯纳米粒子（PNR）的拓扑结构，但模拟TEM、STEM和STM图像表明，它很难被识别。一种可能的鉴别方法是IR/Raman分析，因为ZZ（U）边缘显著地改变振动模式。除此之外，它还将PNR的热导率提高了1.4和2.3倍，分别是原始边缘和克莱因边缘的热导率。
2022-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Surface buckling of phosphorene materials: determination, origin and influence on electronic structure
利用高空间分辨低能电子显微镜（LEEM）系统，利用表面灵敏动态微斑低能电子衍射（μLEED）分析技术，对磷烯晶体材料的表面结构进行了研究。研究了300 K下（\textit{i}）晶体解理的黑磷（BP）样品和573 K真空退火的（\textit{ii}）剥离的约10 nm厚的少层磷烯（FLP）样品。在这两个样品中，分别测量到0.22 μ m和0.30 μ m的显著表面屈曲，这比先前报道的大一个数量级。使用第一性原理计算，表面空位的存在不仅归因于BP和FLP中的表面屈曲，而且还归因于先前报道的磷烯材料的本征空穴掺杂。
2017-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Degradation of Phosphorene in Air: Understanding at Atomic Level
磷杂环戊二烯是一种具有直接带隙、高载流子迁移率和各向异性电子性质的二维材料。然而，发现基于磷光体的电子器件在暴露于空气时降解。在本文中，我们提供了一个原子水平上的理解磷烯的稳定性，在其与O2和H2O的相互作用。基于密度泛函理论和第一性原理分子动力学计算的结果表明，室温下O2可以在磷烯上自发解离. H2O不会与原始磷烯强烈相互作用，然而，如果磷烯首先被氧化，则可能发生放热反应。首先氧化，然后与水发生放热反应的途径是基于磷的器件在空气中化学降解的最可能途径。
2015-09-03 cond-mat.mtrl-sci
One-dimensional electronic structure of phosphorene chains
该研究针对Ag(111)表面自组装的磷烯原子链，通过角分辨光电子能谱结合密度泛函理论计算证实其具有一维电子结构，并预测链阵列密度升高会引发半导体-金属相变。
2023-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Structure and the Properties of Phosphorene Systems
2014年，在实验上实现了黑磷的单原子层，磷烯。它具有褶皱的蜂窝晶格结构和半导体电子结构。本文第一部分利用一个简单的LCAO模型，定性地讨论了磷烯体系在电场和磁场作用下的电子结构，特别是带隙边缘态。第二部分是对磷烯自2014年问世以来近一年来的研究进展进行综述。磷烯是研究原子层半导体物理的典型对象。
2015-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Ripple Deformation in Phosphorene
根据Mermin-Wagner定理，二维材料倾向于变得皱巴巴的，并且由此产生的波纹变形可能会显著影响在石墨烯和MoS 2中观察到的电子性质。在这里，我们揭示了第一性原理计算一个新的，高度各向异性的波纹图案磷，单层黑磷，压缩引起的波纹变形只发生沿锯齿形方向的应变范围高达10%，但不是扶手椅方向。这种方向选择性的波纹变形模式在磷烯源于它的褶皱结构与耦合铰链样的键合配置和由此产生的各向异性泊松比。我们还建立了一个分析模型，利用经典的弹性理论的波纹变形在磷烯在任意应变。目前的研究结果提供了新的见解磷烯的结构和电子性质的机制至关重要的器件应用。
2015-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Effect of atomic-scale defects and dopants on phosphorene electronic structure and quantum transport properties
通过多尺度第一性原理方法，描述了二维窄磷烯片的局域电子结构，并对不同类型的修饰进行了研究。首先，基于原始和修改后的P网络的几何结构，并在Wannier函数形式主义的支持下，引入一个合理的论点来描述P原子轨道的杂交模型。{ \it Ab initio}计算表明，非等电子杂质原子在不同的能级上形成准束缚态，并根据P与掺杂原子之间的价电子数产生不同的极化态。进一步精确地描述了改性磷烯带的量子输运性质。由外部物质引起的电子能带上的畸变导致对传播的载流子的强背散射效应。取决于电荷载流子的能量和掺杂的类型，传导的范围可以从扩散到局部区域。空位处的间隙缺陷导致跨不同类型的掺杂原子的均匀传输指纹。我们建议，在实验测量中报告的电荷迁移率相对较低的值可能有其起源中存在的缺陷。
2016-02-02 cond-mat.mtrl-sci
Defect in Phosphorene
缺陷不可避免地存在于材料中，并且总是会影响其性能。本文采用第一性原理计算，系统地研究了磷烯半导体中十种点缺陷的稳定性、结构和电子性质，包括Stone-Wales（SW-1和SW-2）缺陷、单（SV 59和SV 5566）和双空位（DV 585 -1、DV 585 -2、DV 555777 -1、DV 555777 -2、DV 555777 -3和DV 4104）缺陷。我们发现，这些缺陷都更容易产生磷烯与石墨烯和硅烯相比，具有更高的面密度。在正偏压下，利用模拟的扫描隧道显微镜图像，它们很容易区分，并与它们的缺陷原子结构相关联。SW、DV 585 -1、DV 555777和DV 4104缺陷对磷烯的电子性质几乎没有影响，并且有缺陷的磷烯单分子膜仍然显示半导体性，具有与完美磷烯相似的带隙值。SV 59和DV 585 -2缺陷可以在磷烯的基本带隙中引入未占据的局域态。SV 59和5566缺陷可以在磷烯中诱导空穴掺杂，并且只有稳定的SV 59缺陷才能在磷烯中产生不同于其他缺陷的局部磁矩。
2014-12-24 cond-mat.mtrl-sci
Superior mechanical flexibility of phosphorene and few-layer black phosphorus
最近制备的二维（2D）磷烯晶体结构在电子学应用中显示出巨大的潜力。机械应变被证明能够显着修改磷烯和少层黑磷的电子性质。在这项工作中，我们采用第一性原理密度泛函理论计算，探讨磷烯的机械性能，包括理想的拉伸强度和临界应变。结果表明，单层磷烯在Z字形和扶手椅方向上分别可以承受27%和30%的拉伸应变。磷烯的这种巨大的应变极限是由于其独特的褶皱晶体结构。我们发现，在扶手椅方向上施加的拉伸应变拉伸了磷烯的褶皱，而不是显着延长P-P键长。折衷的二面角显著地减少了所需的应变能。与石墨烯等其他2D材料相比，磷烯表现出优异的柔性，杨氏模量小一个数量级。这在实际的大应变工程中特别有用。此外，还探讨了磷烯的各向异性性质。我们推导出一个通用模型来计算二维系统沿不同方向的杨氏模量。
2014-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Remarkably low-energy one-dimensional fault line defects in single-layered phosphorene
二维纳米材料中原子尺度低维缺陷的系统工程是一种很有前途的方法来调节这些纳米材料的电子性质。界面缺陷，如晶界和线缺陷，往往是有害的技术重要的纳米器件的操作，因此，如何这样的一维缺陷可能有一个基本的理解影响其物理化学性质是至关重要的，以优化其器件性能。近年来，二维磷杂环烯由于其高的载流子迁移率和良好的机械柔性而引起了人们的广泛关注。在本研究中，我们利用密度泛函理论，研究了具有不同缺陷的单层磷烯的热力学和电子结构随温度的变化。我们已经产生了不同的线缺陷模型的基础上的故障方法，而不是传统的旋转方法。这使我们能够研究和识别新的低能线缺陷，我们展示了这些低能线缺陷如何很好地调制单层二维磷烯的电子带隙能量-在这些新提出的低能线缺陷中提供一系列金属到半导体性质。
2015-10-07 cond-mat.mtrl-sci
Phosphorene Heterostructure Nanodevices for Ultrafast Energy Harvesting and Next Generation Electronics
过渡金属二硫属化物（TMDC）作为薄层半导体材料在晶体管技术中的应用前景广阔。TMDCs为研究磷烯的性质提供了一个独特的有利位置，磷烯是一种高效和可调的超级材料。由于在环境条件下在磷烯中观察到的空气稳定性的缺乏，磷烯-TMDC异质结构纳米器件在很大程度上仍未被探索。本研究探讨了一种新的纳米纤维技术，有效地提高了石墨烯类似磷烯的空气稳定性和实际的可扩展性。首次采用微机械剥离法和干转移法合成了磷烯-WS 2异质结构。利用电子束光刻技术将阳极延伸到磷烯异质结区域，制备了一种新型的伞形接触。利用扫描电镜、拉曼光谱、栅输运和光电流响应技术对器件进行了物理和电学表征。用延长的阳极接触制造的装置在延长的时间段内保持功能性，这表明接触防止了磷烯在环境条件下降解。通过电流响应获得的初步结果表明，一个有前途的异质结与高速晶体管性能。这项工作表明，磷烯利用一种新的接触纳米纤维技术的前所未有的寿命和实际的可扩展性。纳米器件的潜在应用包括下一代电子器件、光电探测器、储能器件和光伏电池。
2017-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large thermoelectric power factors in black phosphorus and phosphorene
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算，研究了层状黑磷（black-P）及其单层磷烯的电子性质.室温下的电子输运系数内的半经典玻尔兹曼理论进行了评估。电导率表现出各向异性的行为，而塞贝克系数几乎是各向同性的。在最佳掺杂浓度和室温下，体相黑P和磷烯的热电功率因数分别为118.4和138.9 μWcm-1 K-2。通过适当的n型掺杂，可以在体黑-P中实现0.22的最大无量纲品质因数（ZT值），这主要受到可还原晶格热导率的限制。对于磷烯，用体晶格热导率保守估计ZT值可达0.30。我们的研究结果表明，无论是散装黑P和磷烯是潜在的有前途的热电材料。
2014-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Phosphorene: Fabrication, Properties and Applications
磷烯是黑磷的单层或几层形式，最近被重新发现是一种二维层状材料，在电子学和光电子学中有着巨大的应用前景。对它的基本特性和器件应用的研究已经呈指数增长。在这个角度来看，我们回顾了磷烯的研究，涉及的主题的制造，性能和应用的最新进展，我们也讨论了面临的挑战和未来的研究方向。我们强调的本质上各向异性的电子，运输，光电，热电和机械性能的磷烯产生的褶皱结构相比，石墨烯和过渡金属二硫族化合物。磷烯的简易制造和新颖性质激发了新纳米器件的设计和演示;然而，进一步的进展取决于对表面降解效应和不可扩展制造技术等技术障碍的解决方案。我们还简要介绍了更复杂的设计概念和实施方案，解决了磷烯研究中的一些挑战的最新发展。预计在可预见的未来，这种迷人的材料将继续为研究和开发提供巨大的机会。
2015-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Electronic transport and thermoelectric properties of phosphorene nanodisk under an electric field
塞贝克系数是确定材料热电效率的重要量。磷烯是一种具有褶皱结构的二维材料，这使得其性能各向异性。在这项工作中，磷烯纳米盘（PDisk）与半径为3.1 nm的连接到两个锯齿形磷烯纳米带的研究，数值计算，紧束缚（TB）和非平衡格林函数（NEGF）方法在横向和垂直电场的存在下。我们的研究结果表明，从锯齿形的带状形式的结构的变化，以盘1创建一个能隙的结构，使一个典型的纳米盘的半径为3.1 nm，能隙的大小为3.88 eV。此外，随着这一变化，最大塞贝克系数从1.54增加到2.03 mV/K。此外，我们可以控制电子传输和塞贝克系数的电场的帮助下。数值结果表明，随着电场的增大，透射系数减小，塞贝克系数发生变化。垂直电场对Seebeck系数的影响比横向电场的影响弱。当外加横向电场为0.3 V/nm时，最大Seebeck系数提高到2.09 mV/K。
2022-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Spatially indirect excitons in black and blue phosphorene double layers
单层黑色和蓝色磷光体具有电子和光学性质，当两种材料堆叠时会产生独特的功能。我们设计了一种低应变范德华双电层，并用从头算多体微扰理论研究了它的性质。研究表明，在具有相同元素组成但不同晶体结构的两层薄膜之间，可以得到具有完全电荷分离的空间间接激子，证明了该体系对偶极激子重要性的进一步研究和未来光电应用的重要性。
2021-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Stability and Carrier Transport Properties of Phosphorene Based Polymorphic Nanoribbons
一种多层黑色磷烯最近在科学界引起了极大的兴趣。本文采用形变势理论和密度泛函理论研究了磷烯纳米带（PNR）的结构、力学和电学性质。结果表明，PNR的稳定性强烈地依赖于它们从二维对应物中切割的方向。PNR还表现出从6x10^10 eV/m到18x10^11 eV/m的宽范围的线刚度，其几乎不依赖于边缘钝化。同样，计算的PNR的电子性质显示它们是窄禁带半导体（Eg < 1 eV）或宽禁带半导体（Eg > 1 eV）。发现PNR的载流子迁移率与黑色磷烯的载流子迁移率相当。一些PNR由于其较高的电子（空穴）迁移率而显示出n型（p型）半导体特性。钝化的边缘导致n型<->p型转变，在许多考虑的PNR。PNR具有广泛的机械和电子性能的预测的新特性，使PNR可能适用于纳米器件。
2018-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Edge effects on the electronic properties of phosphorene nanoribbons
二维少层黑磷晶体结构最近被制备出来，并在电子学应用中显示出巨大的潜力。本文采用第一性原理密度泛函理论研究了边缘效应和量子限域效应对磷烯纳米带（PNR）电子性质的影响。不同的边缘官能化基团，如H，F，Cl，OH，O，S，和Se除了一个原始的情况下，进行了研究的一系列宽度的带高达3.5 nm。有人发现，扶手椅PNR（APNR）是半导体的所有边缘集团考虑在这项工作中。然而，半导体的PNR（ZPNR）显示半导体或金属的行为依赖于其边缘化学基团。族I边（H，F，Cl，OH）与P原子形成饱和键，边态远离带隙。然而，家庭II边缘（原始，O，S，Se）形成弱不饱和键与P原子的pz轨道，并带来带隙内的边缘状态。这些边缘态的族II带存在于带隙内的费米能级附近，其关闭了ZPNR的带隙。对于APNR，这些边缘态位于导带的底部，并导致带隙减小。
2014-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Peierls transition and edge reconstruction in phosphorene nanoribbons
用密度泛函理论研究了磷烯纳米带的原子和电子结构。这些新材料呈现出两种截然不同的物理系统中所期望的不同物理现象：一维金属链和半导体表面。虽然“崎岖”的纳米带是半导体在其层终止的结构，纯的“线性”和“之字形”纳米带是金属由于金属边缘状态。线性纳米带经历边缘重构，并且超过一定宽度的锯齿形纳米带经历Peierls转变，导致电子结构中的带隙打开和总能量降低。两侧具有线性和锯齿形边缘的混合纳米带是一个奇怪的情况，同时显示边缘重建和Peierls转变。大多数磷光纳米带是半导体，对其应用具有重要意义。
2014-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Effects of extrinsic point defects in phosphorene: B, C, N, O and F Adatoms
磷烯是一种具有直接带隙和高载流子迁移率的有前途的二维半导体材料。本文利用密度泛函理论研究了包括表面吸附原子在内的非本征点缺陷对磷烯电子性质的影响。所考虑的表面吸附原子是B，C，N，O和F，具有[He]核电子构型。我们的计算表明，B和C，电负性接近P，更喜欢打破磷烯的sp3键，并通过与原生原子形成sp2键而驻留在二维晶格中的间隙位置。另一方面，N、O和F比P电负性更强，它们通过吸引磷烯的孤对电子而优先选择表面位置。B、N和F吸附也将向晶格引入局部磁矩。此外，B、C、N和F吸附原子将改变磷烯的带隙，产生金属横向隧穿特性。氧不改变磷烯的带隙，并观察到二极管一样的隧穿行为。因此，我们的研究结果提供了一种通过吸附原子功能化来调节磷烯的电子和磁性的可能途径，并提供了磷烯环境敏感性的物理见解，这将有助于实验人员评估磷烯基电子器件的性能和老化效应。
2015-04-17 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Large phosphorene in-plane contraction induced by interlayer interactions in graphene-phosphorene heterostructures
范德华（vdW）异质结构中的层内变形通常被认为是可以忽略不计的，由于层之间的相互作用的弱性质，特别是当界面被发现不相干。本文采用密度泛函理论研究了石墨烯-磷烯vdw异质结构。通过考虑巨正则系综中的不同能量，替代形成能，以考虑不同层的失配弹性贡献，绕过了在DFT中处理几乎不相称（非常大）的超晶胞的挑战。在所研究的异质结构中，发现磷烯在扶手椅方向上与其独立形式相比收缩约4%。这种大的收缩导致重要的电子性质的变化，磷烯的直接电子光学跃迁成为间接在特定的vdw-异质结构。更一般地，这种收缩表明在支撑或封装的磷烯中的强基底效应-迄今为止被忽视-并且为在这种2D晶体中的基底控制的应力电子铺平了道路。此外，这些VDW异质结的稳定性作为层之间的旋转角的函数和作为堆叠组合物的函数进行了研究。石墨烯和磷烯的特定结晶方向的排列被发现积极有利。并行，几个模型的DFT估计量的基础上，它们允许特别是更好地了解全球相互适应的二维材料在其相应的接口，这是预测为不可忽略的，即使在不相称的接口的情况下。
2018-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Strain-Engineering Anisotropic Electrical Conductance of Phosphorene and Few-Layer Black Phosphorus
新制备的单层磷烯及其少层结构由于其有限的直接带隙和相当大的但各向异性的电子迁移率而有望在电子和光学应用中具有前景。通过第一性原理模拟，我们表明，这种独特的各向异性电导可以通过使用简单的应变条件进行控制。通过适当的双轴或单轴应变，我们可以将优选的导电方向旋转90度。这对于探索磷烯的量子霍尔效应以及奇异的电子和机械应用具有重要意义。
2014-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Phononic Anisotropy and Unusual Anharmonicity of Phosphorene: Interlayer Coupling and Strain Engineering
磷烯是一种新兴的二维直接带隙半导体材料，具有不同于石墨烯、二硫化钼等二维材料的独特结构和电子性质，在纳米电子和光电领域具有广阔的应用前景。声子作为最重要的集体激发之一，是器件性能的核心，因为它们与电子和光子的相互作用决定了材料的载流子迁移率和发光效率。在这里，通过详细的第一性原理研究，它表明，单层磷烯表现出巨大的声子各向异性，值得注意的是，这种各向异性是完全相反的，它的电子对应，可以有效地调整应变工程。通过对单层磷烯的整个布里渊区进行采样，发现了几个“隐藏”方向，沿着这些方向，小动量声子被应变“冻结”，具有最小程度的非谐性。出乎意料的是，这些“隐藏”的方向与通常研究的扶手椅和曲折方向有本质的不同。光也洒在层间耦合的各向异性少层磷烯通过检查刚性层振动。磷烯的这些高度各向异性和应变可调的特性为其在热管理、热电子学、纳米电子学和声子学中的应用提供了新的可能性。
2015-02-02 cond-mat.mtrl-sci
Tunable Electronic Properties of Multilayer Phosphorene and Its Nanoribbons
研究了垂直电场对多层磷烯及其纳米带的电子能带结构和输运性质的影响。在磷烯中，在临界值的垂直电场（$E_c$），带隙关闭和能带结构经历了一个无质量狄拉克费米子跃迁沿扶手椅方向。这种跃迁在量子霍尔测量中是可观察到的，因为朗道能级能量对磁场$B$的幂律依赖性从低于$E_c$的$\sim (n+1/2)B$到$E_c$的$\sim [(n+1/2)B]^{2/3}$，再到高于$E_c$的$\sim [(n+1/2)B]^{1/2}$。在多层磷烯纳米带（PNR）中，垂直电场可以用来操纵与边缘态相关联的中间带隙能带，从而产生新的器件功能。我们提出了一个双边缘栅PNR结构，作为一个量子开关。
2017-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modulation of electronic and mechanical properties of phosphorene through strain
我们报告的弹性，振动和电子性质的第一性原理研究最近合成的磷烯。通过计算Grüneisen参数，我们评估了对称双轴应变下拉曼/红外激活模的频移。我们还研究了诱导超导金属过渡，间隙的大小，和有效质量的载流子在各种应变配置。此外，我们展开的出现一个特殊的Dirac-shaped分散体的特定应变条件下，包括取向的拉伸应变。所观察到的线性能量谱具有对应于其每个线性分支的不同速度，并且限于第一布里渊区中的$Γ-X$方向。
2015-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
New ground states of fluorinated and oxidized phosphorene: structural and electronic properties
我们系统地探讨了单层黑色磷烯通过氧和氟原子的化学吸附的化学功能化。利用团簇展开技术，随着吸附质浓度的变化，我们确定了具有新颖的化学和电子性质的基态，同时考虑了单面和双面化学吸附。带隙的性质取决于吸附物的浓度：对于氧化，直接带隙首先减小，然后随着氧化的增加而增加，同时变得间接，而对于氧化，带隙首先增加，然后减小，同时大部分保持其直接性质。此外，我们发现电子和空穴的独特各向异性自由载流子有效质量可以通过受控的化学吸附而改变甚至旋转90度，这对于探索不寻常的量子霍尔效应和新型电子器件非常有用基于磷烯的器件。
2016-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic and electronic structure of nitrogen- and boron-doped phosphorene
氮和硼掺杂的磷烯的第一性原理建模表明，形成高度有序的结构的趋势。氮掺杂导致-N-P-P-P-N-线的形成。随着带隙的增加和氮浓度的增加，磷烯链上的-P-N-P-N-线发生进一步的转变，这与N掺杂磷烯的化学活性降低相一致。与氮的情况相反，硼原子更倾向于形成-B-B-对，并沿着磷烯链进一步形成-P-P-B-B-P-P-模式。低浓度的硼掺杂剂将磷烯从半导体转化为半金属，同时增强其化学活性。硼和氮对磷烯的共掺杂始于-B-N-对的形成，其提供平坦带以及这些对进一步转变为六方BN线和横跨磷烯链的带。
2015-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Epitaxial Synthesis of Blue Phosphorene
磷烯是一种由单个或几个原子层的黑磷组成的新型二维材料。磷烯具有固有的可调直接带隙和高载流子迁移率值，这使其适用于各种光学和电子器件。然而，单层磷烯的合成是一个重大挑战。获得磷烯的标准程序是通过剥落。最近，人们通过分子束外延研究了单层磷烯在Au（111）上的外延生长，所得结构被描述为蓝色磷烯片。在本研究中，大面积的高质量的单层磷烯，具有至少等于0.8 eV的带隙值，已在Au（111）上合成。我们的实验研究，结合DFT计算，给出了Au（111）上蓝色磷烯的两个不同相的证据，而不是以前报道的一个，并确定了它们的原子结构。
2018-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Phosphorene and Transition Metal Dichalcogenide 2D Heterojunctions: Application in Excitonic Solar Cells
利用第一性原理GW-Bethe-Salpeter方程方法，研究了二维黑磷原子层磷烯的激发态性质，包括准粒子能带结构和光谱.单层磷烯的准粒子带隙为2.15 eV，光学带隙为1.6 eV，适合于激子薄膜太阳能电池的应用。接下来，这种潜在的应用进行了分析，考虑与单层磷烯和过渡金属二硫属化物（TMD）的II型异质结构。这些异质结具有高达12%的潜在最大功率转换效率，通过应变工程可以进一步提高到20%。研究结果表明，磷烯不仅是一种很有前途的纳米电子学新材料，而且在光电子学中也有着广阔的应用前景。
2015-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Tunable electronic properties and electric-field-induced phase transition in phosphorene/graphene heterostructures
单组分体系的缺点，例如，石墨烯的无间隙性质、磷烯缺乏空气稳定性等已经引起人们对期望显示出令人感兴趣的电子和光学性质的堆叠材料的极大关注。利用紧束缚方法和格林函数方法，研究了扶手椅边缘的横向磷烯/石墨烯异质结构的电子性质，这些异质结构可以是半导体/半导体异质结构，也可以是半导体/金属异质结构，其电子性质取决于石墨烯带的宽度.研究发现，该系统是窄禁带的，并且可以通过调节畴的大小来调制禁带宽度。此外，对磷烯带隙随带宽变化的分析表明，在半导体/金属异质结中，磷烯带在费米能级附近不诱导任何电子态，表明磷烯带对电子输运的抑制应归因于空穴的跨界面传输.此外，我们还发现横向电场可以显著地改变异质结构的电子行为，即，异质结构经历超导体-金属相变。此外，调谐横向电场产生了一个有趣的可能性，该系统可以经历从带绝缘体到拓扑绝缘体的拓扑相变。
2020-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Effective Doping of Monolayer Phosphorene by Surface Adsorption of Atoms for Electronic and Spintronic Applications
利用密度泛函理论研究了27种不同吸附原子的表面吸附对单层黑磷电子和磁性的影响。从每组中选择几个有代表性的元素，从碱金属（组I）卤素（组VII），我们计算的能带结构，态密度，磁矩和有效质量的能量最稳定的位置的吸附原子单层磷烯。我们预测，第I族金属（Li，Na，K），和第III族吸附原子（Al，Ga，In）是有效的，在提高n型移动载流子密度，与第III族吸附原子导致较低的有效质量的电子，从而更高的迁移率。此外，我们发现，过渡金属Ti和Fe的吸附原子，产生一个有限的磁矩（1.87和2.31 $μ_B$）在单层磷烯，具有不同的带隙和电子有效质量（从而迁移率），这大约相差10倍的自旋和自旋向下的电子开辟了探索自旋电子学应用的可能性。
2015-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inconsistencies in the Electronic Properties of Phosphorene Nanotubes: New Insights from Large-Scale DFT Calculations
与最近的报道相反，我们表明磷烯纳米管的电子性质是令人惊讶的丰富和复杂得多，比以前假设的。我们发现，所有的磷烯纳米管表现出复杂的直接到间接的带隙转变的纳米管直径减小-一个独特的属性没有在任何先前的研究中确定（声称直接或间接带隙），我们发现与大规模DFT计算。我们解决这些以前的不一致的轨道相互作用的详细分析，这表明，与减少纳米管直径的应变导致从直接过渡到间接的带隙的所有磷烯纳米管。我们表明，我们的研究结果是完全一般的，广泛的计算在几个交换相关泛函验证了我们的结论。最重要的是，我们的研究结果和分析解决了一个长期存在的问题，磷纳米管的电子特性，并带来关闭以前在这些独特的纳米结构相互矛盾的发现。
2018-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Evaluation of Phosphorene as Anode Material for Na-ion Batteries from First Principles
系统评价了一种新型二维纳米材料磷烯作为钠离子电池负极材料的应用前景。利用第一性原理计算，我们确定了Na在磷烯单分子层上的吸附能、比容量和扩散势垒。我们研究的主要趋势，在电子结构和机械性能作为钠浓度的函数。我们发现有利的Na-磷烯相互作用的理论容量，超过那些替代单层阳极的钠离子电池。我们发现，钠磷烯在高钠浓度下发生电子-金属转变。结果表明，Na在磷烯上的扩散是快速的，各向异性的，其能垒仅为0.04 eV。单层磷烯具有高容量、良好的稳定性、优异的导电性和高的钠离子迁移率，是一种很有前途的钠离子电池负极材料。将计算出的比容量和扩散势垒方面的性能与其他层状2D电极材料（例如石墨烯、MoS 2、聚硅烷等）进行比较。
2015-01-11 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous doping effect in black phosphorene from first-principles calculations
利用第一性原理密度泛函理论计算，我们研究了III、IV、V和VI族元素取代掺杂磷烯片的几何结构、电子结构和热力学稳定性.我们发现磷烯的电子性质被掺杂剂原子中的价电子数大大改变。具有偶数价电子的掺杂剂使得掺杂的磷烯具有金属特征，而具有奇数价电子的掺杂剂保持半导体特征，其具有比未掺杂的磷烯更大的带隙。这种偶奇行为归因于磷烯特殊的成键特性以及掺杂剂与磷烯之间的sp轨道的强杂化。计算了磷烯中各种取代型掺杂剂的形成能，结果表明，这种掺杂体系可以是晶体稳定的。
2015-05-21 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Non collinear Magnetism and Phonon Dispersion Relation in Vacancy Induced Phosphorene Monolayer
采用基于rst原理的从头算方法研究了磷分子单分子膜的电子、磁性和线性声子色散行为。磷烯单层膜是一种半导体系统，其禁带宽度随尺寸变化。空位被用来研究单分子层体系的几何和物理行为。计算中包括了纯单层、空位诱导单层和空位诱导掺杂单层。通过优化算法很好地检查了掺杂剂浓度，以保持单层系统的稀磁半导体行为。态密度和分态密度表示系统中各个轨道的贡献。在空位态和掺杂空位态中观察到带闭合性质，表明了扰动相的闭合致密态和金属行为。计算中同时考虑了反铁磁有序和铁磁有序，得到了这两种有序对系统物理性质的影响。根据声子振动态密度和线性色散关系，通过具有线性色散关系的费米面映射了朗道能级分布。线性声子态密度的结果与电子态密度的结果一致。
2018-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Charged Vacancy Defects in Black Phosphorus Monolayer Phosphorene
二维半导体磷烯在光电子学、自旋电子学、催化、传感器和能量转换等方面有着广泛的应用前景。为了利用磷烯的潜力，需要更好地了解本征缺陷如何控制载流子浓度、特性和迁移率。利用密度泛函理论和电荷修正方案，考虑适当的边界条件，我们进行了全面的研究结构对带电空位点缺陷的形成能，电子结构和电荷跃迁能级的影响。我们预测，中性空位表现出9-5环结构的形成能为1.7 eV，并在费米能级1.04 eV以上的价带最大值转变为带负电的状态。相应的光电荷跃迁显示相当大的Frank-Condon位移与0.3 eV的大斯托克斯位移。在n掺杂的磷烯中，磷烯空位应带负电，这将钝化掺杂剂并降低载流子浓度和迁移率。
2021-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Strain Engineering for Phosphorene: The Potential Application as a Photocatalyst
磷杂环戊二烯由于具有高载流子迁移率和各向异性的光电性能而引起了人们的极大兴趣。本论文基于密度泛函理论计算，揭示了菌株工程磷烯作为光催化剂在水裂解制氢中的应用。晶格动力学计算表明了这种人工材料在不同应变下的稳定性。磷烯晶格在压缩应变下是不稳定的，并且可能被破坏。而磷烯晶格在拉伸应变下表现出很好的稳定性。采用从头算分子动力学模拟进一步研究了磷烯在液态水中的稳定性。利用无参数混合泛函方法计算了磷烯的带隙从室温下的1.54 eV到拉伸应变下的1.82 eV的可调带隙。适当的带隙和带边排列在一定的pH值表明磷烯作为一个足够有效的光催化剂用于可见光水裂解的潜在应用。我们发现，应变磷烯表现出显着改善可见光照射下的光催化性能，通过计算光吸收光谱。吸附态H_2O的负裂解能表明，无论有无应变，磷烯上的水裂解都是能量有利的。
2014-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Charge carrier transport and lifetimes in n-type and p-type phosphorene as 2D device active materials: an ab initio study
在这项工作中，我们提供了一个详细的分析磷性能的n型和p型活性物质。该研究是基于磷烯电子结构的第一性原理计算，以及由此产生的电子和空穴散射速率和寿命。重点放在极端制度通常发现在半导体器件，即高电场和重掺杂，在那里的碰撞电离和俄歇复合可能发生。我们发现，电子引发的碰撞电离是弱于空穴引发的过程中，相比载体-声子相互作用率，这表明弹性碰撞电离引发的击穿。此外，计算的少数电子寿命仅受辐射复合的限制，而不是由俄歇过程，这表明磷烯可以在光电子器件中实现良好的量子效率。所提供的散射率和寿命是关键的输入数据的建模和理解的磷光体为基础的设备物理。
2016-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Strain engineered direct-indirect band gap transition and its mechanism in 2D phosphorene
最近制备的二维（2D）磷烯晶体结构在电子学应用中显示出巨大的潜力。本文采用第一性原理方法研究了应变对磷烯电子能带结构的影响。发现磷烯可以承受分别高达10 N/m和30%的表面张力和拉伸应变。当施加轴向应变时，磷烯的带隙经历了直接-间接-直接的转变。在Z字形方向上适度的-2%压缩可以触发该间隙过渡。通过充分的膨胀（+11.3%）或压缩（-10.2%应变），间隙可以从间接调整到直接。确定了五个具有不同电子能带结构的应变区，并确定了应变区边界的临界应变。根据近带边电子轨道的成键性质，揭示了能隙跃迁的起源，并提出了解释能隙随应变变化的一般机制。在扶手椅方向上的载流子的有效质量是一个数量级小于锯齿形轴，表明扶手椅方向有利于载流子的传输。此外，有效质量可以通过应变来戏剧性地调谐，其中其急剧的跳跃/下降发生在直接-间接间隙转变的区域边界处。
2014-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phosphorene as a superior gas sensor: Selective adsorption and distinct I-V response
最近关于磷烯制造的报道，即，单层或少层黑磷，提出了一个令人兴奋的前景，一个优秀的二维（2D）材料，表现出优异的性能，纳米器件的应用。本文用第一性原理计算研究了CO、CO_2、NH_3、NO和NO_2气体分子在单层磷烯上的吸附。我们的研究结果预测了磷烯的优越传感性能，可与石墨烯和MoS 2等其他2D材料相媲美甚至超越。我们确定了这些分子在磷烯上的最佳吸附位置，并确定了分子掺杂，即，分子与磷烯之间的电荷转移，作为高吸附强度的驱动机制。我们进一步计算的电流-电压（I-V）的关系，使用非平衡格林函数（NEGF）的形式主义。输运特征在不同方向（扶手椅或锯齿形）上表现出大的（一到两个数量级）各向异性，这与磷烯的各向异性电子能带结构相一致。值得注意的是，I-V关系表现出不同的响应，根据分子的类型，I-V关系沿着扶手椅或锯齿形方向发生显著变化。这种对吸附的选择性和敏感性使得磷烯成为一种优越的气体传感器，有望获得广泛的应用。
2014-06-10 cond-mat.mtrl-sci
New allotropes of phosphorene with remarkable stability and intrinsic piezoelectricity
在这封信中，我们表明，一类新的二维磷同素异形体可以通过组装以前提出的亚稳态磷纳米管到平面结构中的不同堆叠方向。基于第一性原理方法，系统地研究了这些新型二维磷同素异形体的结构、稳定性和基本电子性质。这些二维磷同素异形体具有显着的稳定性，由于强烈的管间范德华相互作用，这导致约30-70 meV/原子的能量释放取决于它们的堆叠方式。结果表明，这些二维范德瓦尔斯磷烯同素异形体中的大多数在能量上比实验上可行的黑色α-P和蓝色β-P更有利，其中三种具有较高的合成可能性，进一步证实它们是动态稳定的半导体，具有应变可调的带隙和显著的压电性，在纳米传感器、压电电子学以及便携式电子纳米设备中的能量收集。
2017-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and conductivity in functionalized multilayer black phosphorene
本文采用单轨道紧束缚模型，以原子空位和Anderson无序分别模拟共价与非共价功能化，揭示其对单层、少层及体相黑磷电子结构、量子扩散和迁移率隙的不同影响。
2024-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phosphorene as a nanoelectromechanical material
基于密度泛函方法，结合Landauer输运理论，研究了机械应变对磷烯化学键的影响及其对电子性质的影响.此外，沿Z字形方向的拉伸应变的电荷输运性质的双端磷烯器件的效果进行了评估。平面内的相互作用，特别是在应变磷烯的下一个最近的邻居之间的增强，被发现是必不可少的能带结构的演变。电荷输运分析表明，磷烯具有很强的压电电导敏感性，这使得该材料非常适合高压纳机电应用。压电电导应变计因子随应变从5%张力下的46增加到12%张力下的220，这与最先进的硅应变传感器相当。传输路径监测的电流流动的化学键和跳跃，然而，传输主要是由通过化学键的电荷转移。沿Z字形和扶手椅方向的输运性质的各向异性很强。
2018-09-27 cond-mat.mtrl-sci
A large enhancement of carrier mobility in phosphorene by introducing hexagonal boron nitride substrate
载流子迁移率是电子器件的一个重要特性，因为它决定了器件的功耗和开关速度。同样，具有高载流子迁移率的材料也揭示了传统材料中难以理解的丰富的不寻常的物理现象。因此，提高材料载流子迁移率的方法由于其在更有效的电子器件中的潜在应用和丰富更多异常现象而受到极大的研究兴趣。例如，引入平坦的六方氮化硼（h-BN）衬底以提高载流子迁移率已经在实验上实现。然而，其基本机制尚未得到很好的理解。在本研究中，我们在声子限制散射模型的框架内，在第一性原理水平上估计磷烯在h-BN衬底上的载流子迁移率（P/h-BN）。%我们的结果是通用的。除了高- $κ$介电性能之外，h-BN还具有高二维弹性模量的优异机械性能。P/h-BN异质结构继承了h-BN的高弹性模量，导致磷烯中载流子迁移率的增强。由于层之间的弱范德华相互作用，磷烯的独特电子性质几乎完美地保留在费米能级附近，保证了P/h-BN中优异的电子输运。我们的研究结果提供了一个新的视角，以提高磷烯以及其他二维材料的场效应晶体管的载流子迁移率。
2017-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field-created diverse quantizations in phosphorenes
用广义紧束缚模型研究了少层磷杂环戊二烯的电子性质。电场和磁场（$E_z$和$B_z$）使它们大大多样化。在双层体系中存在$E_z$诱导的能隙跃迁、狄拉克锥、振荡带和临界点，而在单层体系中不存在。磁量子化现象的多样性涵盖了朗道能级的两个子群共存、均匀和非均匀的能量间距以及交叉和反交叉行为。具体地说，波函数表现出良好的行为和多模振荡之间的显着变化。这些特征丰富的能谱以态密度的形式表现出来，表现为许多特殊的结构，这些结构可以通过扫描隧道谱得到验证。
2016-10-30 cond-mat.mtrl-sci
Vicinal metal surfaces as potential catalysts for phosphorene epitaxial growth
磷烯是一种单层黑磷（BLK-P），在柔性和可调电子器件方面具有巨大的潜力，但迄今为止，外延生长它的尝试一直不成功。同时，在高蒸汽压和磷的高反应活性的特殊生长条件下，在密排的（111）金属表面上获得了六方晶系的蓝磷（BL-P）。由于（111）面的六角对称性，其更有利于BL-P而不是BLK-P。在这里，我们调查计算阶梯基板提供的替代方案。使用Cu（311）表面作为模型，我们发现表面台阶可以在能量上有利于BLK-P。这可以根据表面态密度和轨道杂化来合理化，这导致较低BLK-P半层的较强表面成键。这项工作表明，金属的邻位金属表面可以提供一个可行的途径磷烯合成。
2019-06-05 cond-mat.mtrl-sci
